ชื่อนวัตกรรม : การพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ผ่านกิจกรรม STEM แบบบูรณาการสำหรับเด็กอนุบาล 3 โรงเรียนไผ่งามวิทยา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาลำปาง เขต 3

ประเภทนวัตกรรม : STEM Education

ระดับการศึกษา : ปฐมวัย

กลุ่มสาระการเรียนรู้ : กิจกรรมพัฒนาผู้เรียน

การจัดการศึกษาระดับปฐมวัยในปัจจุบันมุ่งเน้นการพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ซึ่งเป็นพื้นฐานสำคัญในการเรียนรู้ตลอดชีวิต (สิริมา ภิญโญอนันตพงษ์, 2021) โดยกิจกรรม STEM Education เป็นแนวทางการจัดการเรียนรู้แบบบูรณาการที่ได้รับการยอมรับว่าส่งเสริมการคิดวิเคราะห์และการแก้ปัญหาได้
อย่างมีประสิทธิภาพ (วรวรรณ เพชรอุไร และคณะ, 2022) การศึกษาของพัชรา ปัญญามาศ (2023) พบว่า การจัดประสบการณ์แบบ STEM ช่วยส่งเสริมพัฒนาการทั้ง 4 ด้านของเด็กปฐมวัยได้อย่างสมดุล ขณะที่
ศศิธร พงษ์โภคา (2020) ชี้ให้เห็นว่าเด็กอนุบาลที่ได้รับการจัดกิจกรรมบูรณาการ STEM มีพัฒนาการด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์สูงกว่ากลุ่มควบคุมอย่างมีนัยสำคัญ อย่างไรก็ตาม จากการสำรวจ
ของสำนักงานคณะกรรมการการศึกษาขั้นพื้นฐาน (2024) พบว่าโรงเรียนในพื้นที่ห่างไกลยังขาดแคลนรูปแบบกิจกรรม STEM ที่เหมาะสมกับบริบทและทรัพยากรที่มีอยู่จำกัด ดังนั้น การพัฒนานวัตกรรมการจัดกิจกรรม STEM ที่สอดคล้องกับบริบทของโรงเรียนไผ่งามวิทยาและเหมาะสมกับพัฒนาการของเด็กอนุบาล 3
จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการยกระดับคุณภาพการศึกษาในระดับปฐมวัยและสร้างรากฐานที่แข็งแกร่งสำหรับการเรียนรู้ในอนาคต

เพื่อพัฒนาและศึกษาผลของการใช้กิจกรรม STEM แบบบูรณาการที่มีต่อทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนระดับชั้นอนุบาล 3 โรงเรียนไผ่งามวิทยา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาลำปาง เขต 3

แนวคิดและทฤษฎีเกี่ยวกับพัฒนาการและการเรียนรู้ของเด็กปฐมวัย

2.1 ทฤษฎีพัฒนาการทางสติปัญญาของเพียเจต์

2.2 ทฤษฎีการสร้างความรู้ด้วยตนเอง (Constructivism)

2.3 ทฤษฎีพัฒนาการทางสังคมของไวก็อตสกี้

2.4 แนวคิดการเรียนรู้แบบลงมือปฏิบัติ (Active Learning)

การวิจัยครั้งนี้มุ่งศึกษาการพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ขั้นพื้นฐานสำหรับเด็กอนุบาล ได้แก่ ทักษะการสังเกต ทักษะการจำแนกประเภท ทักษะการวัด ทักษะการสื่อความหมาย และทักษะการลงความเห็น โดยใช้กิจกรรม STEM แบบบูรณาการที่สอดคล้องกับหลักสูตรการศึกษาปฐมวัย พุทธศักราช 2560

การวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยแบบกลุ่มเดียวทดสอบก่อนและหลังการทดลอง (One Group Pretest-Posttest Design) ซึ่งมีแบบแผนการวิจัยดังนี้

ทดสอบก่อนการทดลอง	ทดลอง	ทดสอบหลังการทดลอง
O₁	X	O₂

โดยที่

• O₁ แทน การทดสอบก่อนการทดลอง (Pretest)
• X แทน การจัดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการ
• O₂ แทน การทดสอบหลังการทดลอง (Posttest)

 

3.3 เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย

เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ประกอบด้วย

3.3.1 เครื่องมือที่ใช้ในการทดลอง

1. แผนการจัดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการเพื่อพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์สำหรับเด็กอนุบาล 3 จำนวน 16 แผน ใช้เวลาในการจัดกิจกรรมแผนละ 30 นาที รวมเวลา 8 สัปดาห์ มีรายละเอียดดังนี้
   • สัปดาห์ที่ 1: กิจกรรมสำรวจธรรมชาติรอบตัว (2 แผน)
     • แผนที่ 1: สังเกตใบไม้แสนสนุก
     • แผนที่ 2: แยกแยะใบไม้หลากหลาย
   • สัปดาห์ที่ 2: กิจกรรมเรียนรู้เรื่องน้ำ (2 แผน)
     • แผนที่ 3: หยดน้ำมหัศจรรย์
     • แผนที่ 4: ลอยหรือจม
   • สัปดาห์ที่ 3: กิจกรรมเรียนรู้เรื่องดิน (2 แผน)
     • แผนที่ 5: ดินแสนวิเศษ
     • แผนที่ 6: ปลูกต้นไม้น้อย
   • สัปดาห์ที่ 4: กิจกรรมเรียนรู้เรื่องอากาศ (2 แผน)
     • แผนที่ 7: อากาศมีตัวตน
     • แผนที่ 8: พลังลมแสนสนุก
   • สัปดาห์ที่ 5: กิจกรรมเรียนรู้เรื่องสี (2 แผน)
     • แผนที่ 9: สีจากธรรมชาติ
     • แผนที่ 10: สีผสมมหัศจรรย์
   • สัปดาห์ที่ 6: กิจกรรมเรียนรู้เรื่องแสงและเงา (2 แผน)
     • แผนที่ 11: เงาตามตัว
     • แผนที่ 12: ละครเงา
   • สัปดาห์ที่ 7: กิจกรรมเรียนรู้เรื่องแรงและการเคลื่อนที่ (2 แผน)
     • แผนที่ 13: รถไถของเล่นจากวัสดุเหลือใช้
     • แผนที่ 14: สไลเดอร์หรรษา
   • สัปดาห์ที่ 8: กิจกรรมเรียนรู้เรื่องเสียง (2 แผน)
     • แผนที่ 15: เครื่องดนตรีจากธรรมชาติ
     • แผนที่ 16: บันทึกเสียงรอบตัว

3.3.2 เครื่องมือที่ใช้ในการเก็บรวบรวมข้อมูล

1. แบบประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์สำหรับเด็กอนุบาล 3 เป็นแบบสังเกตพฤติกรรมตามสภาพจริง (Authentic Assessment) ครอบคลุมทักษะ 5 ด้าน ได้แก่ ทักษะการสังเกต ทักษะการจำแนกประเภท ทักษะการวัด ทักษะการสื่อความหมาย และทักษะการลงความเห็น แบ่งเกณฑ์การประเมินเป็น 3 ระดับ ดังนี้
   • ระดับ 3 หมายถึง ดี (นักเรียนแสดงพฤติกรรมได้ด้วยตนเองอย่างคล่องแคล่ว)
   • ระดับ 2 หมายถึง พอใช้ (นักเรียนแสดงพฤติกรรมได้โดยต้องกระตุ้นเล็กน้อย)
   • ระดับ 1 หมายถึง ปรับปรุง (นักเรียนแสดงพฤติกรรมได้โดยต้องคอยชี้แนะหรือช่วยเหลือ)
2. แบบสังเกตพฤติกรรมนักเรียนระหว่างการจัดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการ เป็นแบบบันทึกเชิงคุณภาพเพื่อบันทึกพฤติกรรมการเรียนรู้ การมีส่วนร่วม และพัฒนาการด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนระหว่างการร่วมกิจกรรม
3. แบบบันทึกการถอดบทเรียนหลังการจัดกิจกรรม (After Action Review) สำหรับผู้วิจัยในการสะท้อนคิด บันทึกปัญหา อุปสรรค และแนวทางการปรับปรุงการจัดกิจกรรมในแต่ละครั้ง

3.4 การสร้างและหาคุณภาพของเครื่องมือ

3.4.1 การสร้างแผนการจัดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการ

1. ศึกษาหลักสูตรการศึกษาปฐมวัย พุทธศักราช 2560 เอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการจัดกิจกรรม STEM สำหรับเด็กปฐมวัย และการพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
2. ศึกษาสภาพบริบท ทรัพยากรท้องถิ่น และภูมิปัญญาในชุมชนไผ่งาม เพื่อนำมาบูรณาการในการออกแบบกิจกรรม STEM
3. กำหนดกรอบเนื้อหา และออกแบบกิจกรรม STEM แบบบูรณาการให้สอดคล้องกับมาตรฐานคุณลักษณะที่พึงประสงค์ตามหลักสูตรการศึกษาปฐมวัย โดยเน้นการพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
4. จัดทำแผนการจัดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการ จำนวน 16 แผน โดยแต่ละแผนประกอบด้วย
   • ชื่อกิจกรรม
   • จุดประสงค์การเรียนรู้
   • สาระการเรียนรู้ (แยกตามองค์ประกอบ S-T-E-M)
   • สื่อ/อุปกรณ์ที่ใช้
   • ขั้นตอนการจัดกิจกรรม
     • ขั้นนำเข้าสู่กิจกรรม (กระตุ้นความสนใจด้วยสถานการณ์ปัญหาหรือคำถามกระตุ้นคิด)
     • ขั้นดำเนินกิจกรรม (จัดกิจกรรมตามกระบวนการออกแบบเชิงวิศวกรรม 5 ขั้นตอน ได้แก่ 1) ระบุปัญหา 2) รวบรวมข้อมูลและแนวคิด 3) ออกแบบวิธีการแก้ปัญหา 4) วางแผนและดำเนินการแก้ปัญหา 5) ทดสอบ ประเมินผล และปรับปรุงแก้ไข)
     • ขั้นสรุปกิจกรรม (สะท้อนการเรียนรู้และเชื่อมโยงกับชีวิตประจำวัน)
   • การประเมินผล
   • บันทึกหลังการจัดกิจกรรม
5. นำแผนการจัดกิจกรรมที่สร้างขึ้นเสนอต่อผู้เชี่ยวชาญ จำนวน 3 ท่าน ประกอบด้วย ผู้เชี่ยวชาญด้านการศึกษาปฐมวัย ผู้เชี่ยวชาญด้านการสอนวิทยาศาสตร์ และผู้เชี่ยวชาญด้าน STEM Education เพื่อตรวจสอบความเหมาะสมของเนื้อหา กิจกรรม และการประเมินผล
6. นำผลการประเมินจากผู้เชี่ยวชาญมาวิเคราะห์หาค่าดัชนีความสอดคล้อง (IOC) โดยกำหนดเกณฑ์การพิจารณาค่า IOC ตั้งแต่ 0.50 ขึ้นไป
7. ปรับปรุงแก้ไขแผนการจัดกิจกรรมตามคำแนะนำของผู้เชี่ยวชาญ
8. นำแผนการจัดกิจกรรมไปทดลองใช้กับเด็กอนุบาล 3 ที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง เพื่อตรวจสอบความเหมาะสมของระยะเวลา และความเข้าใจในกิจกรรม
9. ปรับปรุงแก้ไขแผนการจัดกิจกรรมให้สมบูรณ์ก่อนนำไปใช้จริง

3.4.2 การสร้างแบบประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์

1. ศึกษาเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์สำหรับเด็กปฐมวัย
2. กำหนดกรอบการประเมินที่ครอบคลุมทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ทั้ง 5 ด้าน โดยแต่ละด้านประกอบด้วยพฤติกรรมบ่งชี้ ดังนี้
   • ทักษะการสังเกต (4 ข้อ)
     • ใช้ประสาทสัมผัสในการสำรวจวัตถุหรือปรากฏการณ์
     • บอกลักษณะของวัตถุหรือปรากฏการณ์ได้
     • บอกความเหมือนหรือความแตกต่างของวัตถุหรือปรากฏการณ์ได้
     • สังเกตการเปลี่ยนแปลงของวัตถุหรือปรากฏการณ์ได้
   • ทักษะการจำแนกประเภท (3 ข้อ)
     • จัดกลุ่มวัตถุหรือสิ่งของตามเกณฑ์ที่กำหนดได้
     • บอกเกณฑ์ที่ใช้ในการจัดกลุ่มได้
     • คิดเกณฑ์ในการจัดกลุ่มด้วยตนเองได้
   • ทักษะการวัด (3 ข้อ)
     • เปรียบเทียบขนาด น้ำหนัก หรือปริมาณของวัตถุได้
     • ใช้เครื่องมือวัดอย่างง่ายได้อย่างเหมาะสม
     • บอกผลการวัดได้อย่างถูกต้อง
   • ทักษะการสื่อความหมาย (3 ข้อ)
     • บอกเล่าสิ่งที่สังเกตพบได้
     • วาดภาพหรือใช้สัญลักษณ์อย่างง่ายในการบันทึกข้อมูลได้
     • นำเสนอข้อมูลที่ได้จากการสังเกตหรือสำรวจได้
   • ทักษะการลงความเห็น (3 ข้อ)
     • บอกความคิดเห็นจากข้อมูลที่ได้จากการสังเกตได้
     • แยกแยะข้อเท็จจริงจากความคิดเห็นได้
     • บอกความสัมพันธ์ระหว่างข้อมูลที่สังเกตได้กับความรู้เดิมได้
3. สร้างแบบประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ โดยกำหนดเกณฑ์การให้คะแนนแบบรูบริค (Rubric Scoring) 3 ระดับ
4. นำแบบประเมินที่สร้างขึ้นเสนอต่อผู้เชี่ยวชาญ จำนวน 3 ท่าน เพื่อตรวจสอบความเที่ยงตรงเชิงเนื้อหา (Content Validity)
5. นำผลการประเมินจากผู้เชี่ยวชาญมาวิเคราะห์หาค่าดัชนีความสอดคล้อง (IOC) โดยกำหนดเกณฑ์การพิจารณาค่า IOC ตั้งแต่ 0.50 ขึ้นไป
6. ปรับปรุงแก้ไขแบบประเมินตามคำแนะนำของผู้เชี่ยวชาญ
7. นำแบบประเมินไปทดลองใช้กับเด็กอนุบาล 3 ที่ไม่ใช่กลุ่มตัวอย่าง จำนวน 10 คน เพื่อหาค่าความเชื่อมั่น (Reliability) โดยใช้วิธีการหาค่าสัมประสิทธิ์แอลฟาของครอนบาค (Cronbach's Alpha Coefficient)
8. ปรับปรุงแก้ไขแบบประเมินให้สมบูรณ์ก่อนนำไปใช้จริง

3.4.3 การสร้างแบบสังเกตพฤติกรรมนักเรียน

1. ศึกษาเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการสังเกตพฤติกรรมการเรียนรู้ของเด็กปฐมวัย
2. กำหนดกรอบการสังเกตที่ครอบคลุมพฤติกรรมการเรียนรู้ การมีส่วนร่วม และพัฒนาการด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์
3. สร้างแบบสังเกตพฤติกรรมนักเรียน โดยมีประเด็นในการสังเกต ดังนี้
   • ความสนใจและการมีส่วนร่วมในกิจกรรม
   • การใช้ทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ในการร่วมกิจกรรม
   • การทำงานร่วมกับผู้อื่น
   • การคิดแก้ปัญหาและการคิดสร้างสรรค์
   • พฤติกรรมอื่นๆ ที่น่าสนใจ
4. นำแบบสังเกตที่สร้างขึ้นเสนอต่อผู้เชี่ยวชาญ เพื่อตรวจสอบความเหมาะสม
5. ปรับปรุงแก้ไขแบบสังเกตตามคำแนะนำของผู้เชี่ยวชาญ

3.4.4 การสร้างแบบบันทึกการถอดบทเรียน

1. ศึกษาเอกสารและงานวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการถอดบทเรียนและการสะท้อนคิดหลังการจัดกิจกรรม
2. กำหนดกรอบการบันทึกที่ครอบคลุมประเด็นสำคัญในการจัดกิจกรรม
3. สร้างแบบบันทึกการถอดบทเรียน โดยมีประเด็นในการบันทึก ดังนี้
   • สิ่งที่ได้ดำเนินการตามแผน
   • สิ่งที่ไม่เป็นไปตามแผน
   • ปัญหาและอุปสรรคที่พบ
   • แนวทางการแก้ไขปัญหา
   • สิ่งที่ได้เรียนรู้
   • ข้อเสนอแนะเพื่อการปรับปรุงในครั้งต่อไป
4. นำแบบบันทึกที่สร้างขึ้นเสนอต่อผู้เชี่ยวชาญ เพื่อตรวจสอบความเหมาะสม
5. ปรับปรุงแก้ไขแบบบันทึกตามคำแนะนำของผู้เชี่ยวชาญ

3.5 การเก็บรวบรวมข้อมูล

ผู้วิจัยดำเนินการเก็บรวบรวมข้อมูล ตามขั้นตอนดังนี้

1. ขอหนังสือจากโรงเรียนไผ่งามวิทยา เพื่อขออนุญาตดำเนินการวิจัย
2. ดำเนินการทดสอบก่อนการทดลอง (Pretest) โดยใช้แบบประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์กับกลุ่มตัวอย่าง
3. ดำเนินการทดลองโดยใช้แผนการจัดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการที่พัฒนาขึ้น จำนวน 16 ครั้ง เป็นระยะเวลา 8 สัปดาห์ สัปดาห์ละ 2 ครั้ง ครั้งละ 30 นาที
4. ระหว่างการทดลอง ผู้วิจัยทำการสังเกตและบันทึกพฤติกรรมนักเรียนโดยใช้แบบสังเกตพฤติกรรมนักเรียน
5. หลังการจัดกิจกรรมแต่ละครั้ง ผู้วิจัยทำการถอดบทเรียนโดยใช้แบบบันทึกการถอดบทเรียน
6. เมื่อดำเนินการทดลองครบ 16 ครั้ง ผู้วิจัยทำการทดสอบหลังการทดลอง (Posttest) โดยใช้แบบประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ชุดเดิม
7. รวบรวมข้อมูลทั้งหมดเพื่อนำไปวิเคราะห์ผลต่อไป

3.6 การวิเคราะห์ข้อมูล

ผู้วิจัยดำเนินการวิเคราะห์ข้อมูล ดังนี้

3.6.1 การวิเคราะห์ข้อมูลเชิงปริมาณ

1. วิเคราะห์ระดับทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนก่อนและหลังการทดลอง โดยใช้สถิติพื้นฐาน ได้แก่ ค่าเฉลี่ย (Mean) และส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน (Standard Deviation) โดยกำหนดเกณฑ์การแปลความหมายค่าเฉลี่ยระดับทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ ดังนี้
   • 2.51 - 3.00 หมายถึง มีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ในระดับดี
   • 1.51 - 2.50 หมายถึง มีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ในระดับพอใช้
   • 1.00 - 1.50 หมายถึง มีทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ในระดับปรับปรุง
2. เปรียบเทียบทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนก่อนและหลังการทดลอง โดยใช้สถิติทดสอบที สำหรับกลุ่มตัวอย่างที่ไม่เป็นอิสระต่อกัน (t-test for Dependent Samples)

การวิจัยครั้งนี้เป็นการวิจัยแบบกลุ่มเดียวทดสอบก่อนและหลังการทดลอง (One Group Pretest-Posttest Design) ซึ่งมีแบบแผนการวิจัยดังนี้

ทดสอบก่อนการทดลอง	ทดลอง	ทดสอบหลังการทดลอง
O₁	X	O₂

โดยที่

• O₁ แทน การทดสอบก่อนการทดลอง (Pretest)
• X แทน การจัดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการ
• O₂ แทน การทดสอบหลังการทดลอง (Posttest)

เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัย

เครื่องมือที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ประกอบด้วย

3.3.1 เครื่องมือที่ใช้ในการทดลอง

1. แผนการจัดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการเพื่อพัฒนาทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์สำหรับเด็กอนุบาล 3 จำนวน 16 แผน ใช้เวลาในการจัดกิจกรรมแผนละ 30 นาที รวมเวลา 8 สัปดาห์ มีรายละเอียดดังนี้
   • สัปดาห์ที่ 1: กิจกรรมสำรวจธรรมชาติรอบตัว (2 แผน)
     • แผนที่ 1: สังเกตใบไม้แสนสนุก
     • แผนที่ 2: แยกแยะใบไม้หลากหลาย
   • สัปดาห์ที่ 2: กิจกรรมเรียนรู้เรื่องน้ำ (2 แผน)
     • แผนที่ 3: หยดน้ำมหัศจรรย์
     • แผนที่ 4: ลอยหรือจม
   • สัปดาห์ที่ 3: กิจกรรมเรียนรู้เรื่องดิน (2 แผน)
     • แผนที่ 5: ดินแสนวิเศษ
     • แผนที่ 6: ปลูกต้นไม้น้อย
   • สัปดาห์ที่ 4: กิจกรรมเรียนรู้เรื่องอากาศ (2 แผน)
     • แผนที่ 7: อากาศมีตัวตน
     • แผนที่ 8: พลังลมแสนสนุก
   • สัปดาห์ที่ 5: กิจกรรมเรียนรู้เรื่องสี (2 แผน)
     • แผนที่ 9: สีจากธรรมชาติ
     • แผนที่ 10: สีผสมมหัศจรรย์
   • สัปดาห์ที่ 6: กิจกรรมเรียนรู้เรื่องแสงและเงา (2 แผน)
     • แผนที่ 11: เงาตามตัว
     • แผนที่ 12: ละครเงา
   • สัปดาห์ที่ 7: กิจกรรมเรียนรู้เรื่องแรงและการเคลื่อนที่ (2 แผน)
     • แผนที่ 13: รถไถของเล่นจากวัสดุเหลือใช้
     • แผนที่ 14: สไลเดอร์หรรษา
   • สัปดาห์ที่ 8: กิจกรรมเรียนรู้เรื่องเสียง (2 แผน)
     • แผนที่ 15: เครื่องดนตรีจากธรรมชาติ
     • แผนที่ 16: บันทึกเสียงรอบตัว

3.3.2 เครื่องมือที่ใช้ในการเก็บรวบรวมข้อมูล

1. แบบประเมินทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์สำหรับเด็กอนุบาล 3 เป็นแบบสังเกตพฤติกรรมตามสภาพจริง (Authentic Assessment) ครอบคลุมทักษะ 5 ด้าน ได้แก่ ทักษะการสังเกต ทักษะการจำแนกประเภท ทักษะการวัด ทักษะการสื่อความหมาย และทักษะการลงความเห็น แบ่งเกณฑ์การประเมินเป็น 3 ระดับ ดังนี้
   • ระดับ 3 หมายถึง ดี (นักเรียนแสดงพฤติกรรมได้ด้วยตนเองอย่างคล่องแคล่ว)
   • ระดับ 2 หมายถึง พอใช้ (นักเรียนแสดงพฤติกรรมได้โดยต้องกระตุ้นเล็กน้อย)
   • ระดับ 1 หมายถึง ปรับปรุง (นักเรียนแสดงพฤติกรรมได้โดยต้องคอยชี้แนะหรือช่วยเหลือ)
2. แบบสังเกตพฤติกรรมนักเรียนระหว่างการจัดกิจกรรม STEM แบบบูรณาการ เป็นแบบบันทึกเชิงคุณภาพเพื่อบันทึกพฤติกรรมการเรียนรู้ การมีส่วนร่วม และพัฒนาการด้านทักษะกระบวนการทางวิทยาศาสตร์ของนักเรียนระหว่างการร่วมกิจกรรม
3. แบบบันทึกการถอดบทเรียนหลังการจัดกิจกรรม (After Action Review) สำหรับผู้วิจัยในการสะท้อนคิด บันทึกปัญหา อุปสรรค และแนวทางการปรับปรุงการจัดกิจกรรมในแต่ละครั้ง

ประชากรและกลุ่มตัวอย่าง

1.1 ประชากร

ประชากรที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ คือ นักเรียนชั้นอนุบาล 3 โรงเรียนไผ่งามวิทยา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาลำปาง เขต 3 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2568 จำนวน 10 คน

1.2 กลุ่มตัวอย่าง

กลุ่มตัวอย่างที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ คือ นักเรียนชั้นอนุบาล 3 โรงเรียนไผ่งามวิทยา สังกัดสำนักงานเขตพื้นที่การศึกษาประถมศึกษาลำปาง เขต 3 ภาคเรียนที่ 1 ปีการศึกษา 2568 จำนวน 10 คน ซึ่งได้มาโดย
การเลือกแบบเจาะจง (Purposive Sampling) เนื่องจากมีนักเรียนในชั้นเรียนเพียงห้องเดียว